XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В начале семидесятых годов в Европе при бурном развитии промышленности получили широкое распространение новые системы отопления -СЛО (Системы лучистого отопления), иногда их еще называют ГЛО (Газовое лучистое отопление), т. к. самым эффективным и экономичным теплоносителем для этих систем оказался природный газ. Значительная экономия энергии, достигаемая с помощью газовых инфракрасных лучистых обогревателей, нашла позитивный отклик у владельцев промышленных предприятий, что послужило толчком для роста фирм, производящих инфракрасные отопительные приборы.  

Лучистое отопление - это вид отопления, основанный на принципе теплового излучения. Тепловое излучение - это переход тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Количество переданного тепла зависит от природы двух тел, от их взаимного расположения, от температуры их поверхностей и т.д. Между двумя телами с различной температурой, не находящихся в непосредственном контакте, происходит взаимный тепловой обмен до тех пор, пока их температура не сравняется.
Наиболее ярким примером передачи тепла от одного тела другому с помощью излучения представляют собой Солнце и Земля: тепло, излучаемое Солнцем, проходящее через космический вакуум и атмосферу, достигает поверхности Земли именно в результате эффекта излучения. Излучающее тело отдает свою энергию в виде тепла, вследствие чего его температура уменьшается; и наоборот, если поверхность какого-нибудь тела подвергается тепловому излучению, то тело, поглощая энергию, увеличивает свою температуру. 

В традиционных системах отопления (конвективное отопление) случается, что температура воздуха в районе потолка заметно выше, чем в районе пола, так как более теплый воздух поднимается вверх, что ведет к неравномерности распределения температуры по высоте и непроизводительным потерям тепла в районе кровли. Это заставляет проектировщиков увеличивать мощность установки в зависимости от высоты помещения. 

В установках лучистого отопления вследствие направленного излучения в нижнюю зону помещения и передачи тепла непосредственно обогреваемым поверхностям, а не воздуху, отсутствует необходимость приращения мощности установки в расчете на высоту помещения. Отсутствие застоя теплого воздуха в районе кровли способствует уменьшению теплопотерь помещения и созданию более комфортных условий для помещения. Кроме этого, в помещениях, отапливаемых приборами лучистого отопления, температура воздуха может быть немного ниже традиционно расчетной, в то время как поверхности стен и оборудования имеют температуру выше, что в целом дает то же ощущение комфорта для людей в помещении.

Системы лучистого отопления не нуждаются в промежуточном материальном теплоносителе, здесь осуществляется прямой нагрев. В то время как в традиционных конвективных системах происходит трехступенчатый нагрев помещения (котел нагревает воду, вода – радиаторы, радиаторы –  воздух в помещении) что влияет на величину КПД установки. [1]

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Горячие продукты сгорания газа, проходя внутри труб ИКНГ, нагревают их до высокой температуры. Инфракрасный излучатель посылает длинноволновые тепловые лучи поверхностям (полу, стенам, предметам), нагревая их, а они, в свою очередь, отдают это тепло воздуху. В результате излучатель эффективно обогревает зоны нахождения человека,   а не весь объем помещения и является энергосберегающей системой.

В условиях российской зимы средний срок окупаемости составляет 1,5–2 года. Затем ГСЛО начинает приносить прибыль в виде солидной экономии.

Система управления осуществляет непрерывный мониторинг и зональный обогрев по заданным температурным режимам (рабочему, дежурному, режиму выходных и праздничных дней). Предприятие с односменным режимом работы только за счет перевода системы обогрева в режим дежурного отопления в нерабочее время, выходные и праздничные дни сэкономит до 40% газа в год.

Рисунок 1 – Состав лучистого обогревателя.

Помимо этого, в сравнении с конвективным обогревом, ГСЛО позволяет избежать потерь:

в котельных;

на нагрев воды;

при транспортировке теплоносителя.

Общая экономия затрат тепла на обогрев может достигать 70% по сравнению с традиционной системой отопления. При существующем уровне цен расходы на отопление уменьшаются в 5–10 раз.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА:

современные материалы, обеспечивающие долгий срок эксплуатации и легкость конструкции;

удобство монтажа;

не требуются дополнительные площади;

не требуются теплотрассы, радиаторы отопления, нет проблем размораживания;

ремонтопригодность, минимальное техническое обслуживание;

уменьшение расхода энергии;

работа в автоматическом режиме;

быстрый выход на рабочий режим (5–7 минут после включения);

малая тепловая инерция, быстрый прогрев помещения;

уменьшение перепада температуры между полом и потолком;

возможность зонального отопления и отопления по сменам;

возможность снижения температуры в помещении без потери ощущения комфорта (поддерживает оптимальную температуру в зоне пребывания людей);

отсутствие сквозняков, поскольку нет принудительного перемещения воздуха;

бесшумность, безопасность и надежность благодаря многоступенчатой автоматике защиты «Honeywell».

ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ ИДЕАЛЬНЫ ДЛЯ ОБОГРЕВА:

производственных предприятий;

складских помещений;

мастерских по обслуживанию автомобилей;

механических мастерских;

пожарных депо;

локомотивных депо;

погрузочно-разгрузочных площадок;

сельскохозяйственных сооружений;

самолетных ангаров;

демонстрационных залов по продаже автомобилей;

физкультурно-оздоровительных комплексов и спортивно-тренировочных учреждений. [2]

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ЛУЧИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ

Инфракрасные обогреватели отличаются такими бесспорными достоинствами: быстрый прогрев помещений (15-20 минут); возможность создания теплых зон в неотапливаемых помещениях; отсутствие потерь энергии на обогрев «лишней» площади»; минимальные теплопотери в системах, работающих без теплоносителя; экономия на обслуживании, поскольку не нужно менять фильтры, проверять, чинить насосы и т.п.; комфортный микроклимат: воздух не пересушивается, пол нагревается и служит вторичным источником тепла. Нельзя устанавливать инфракрасные обогреватели: если высота потолков ниже 4 м; на производствах, где излучение влияет на качество продукции или технологические процессы; в помещениях пожарных категорий А, Б.

Рисунок 2 - Как работает инфракрасный обогреватель.

Исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью утверждать, что по всем показателям системы инфракрасного лучистого отопления являются наиболее перспективным способом решения проблемы эффективного обогрева цехов промышленных предприятий, складов, ангаров, железнодорожных депо, ремонтных и др. предприятий. Основной задачей на сегодняшний день является как можно более широкая кампания по информации руководителей предприятий о возможностях, которыми обладают системы инфракрасного отопления. [1]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. https://www.gaskomplekt.ru/articles/preimushchestva_sistemy_luchistogo_otopleniya/

2. https://www.kupol.ru/grazhdanskaya-produktsiya/teplotekhnika/gazovye-sistemy-luchistogo-otopleniya/

Код для цитирования: Скопировать